Chap.2安全科学基础理论 Basic theory of safety Science §2-1安全问题及安全科学的发展历程 、安全问题 安全是人类生存、生产、生活和发展过程中永恒的主题。随 着科技与经济的迅猛发展,安全科学的日臻完善,安全工程类专 业已成为高等学校重点建设的学科专业之一。(近两年来,西农林 建科大、长安大学相继开设安全工程本科专业 在石器时代,人类的祖先挖穴而居,栖树而息,完全是大自 人类对安全的人士却长期 然的一部分,是一种纯粹的“自然存在物”,完全依附于自然。当落后于对生产的认识。 时的人类,在自然界面前软弱被动,不仅承受雷、电、风暴、地 震和火灾等自然灾害的困扰,甚至野兽的侵袭也可以造成局部氏 族部落的消亡。在这一时期,人类的安全问题主要来自自然灾害, 人们一切活动受周围环境控制,处于被动适应地位 跨入农业社会后,人类开始逐渐摆脱大自然的桎锆,但在人 类改造自然,创造人类文明的过程中,人为灾害也越来越多了起 来。在这一时期由于人类对客观世界的认识还十分肤浅;与大自 然抗争的手段也十分简单、有限:利用大自然的资源也是最基本 的一一水和土。安全问题也比较简单,主要表现在自然灾害和人 为灾害 石器时代和农业时代,属于人们无知(不自觉)的安全认识 阶段 在工业时代,人类利用技术开发资源、制造机器,可以说技 术无处不在。技术给人类带来了文明和财富,同时也伴随着新的 灾难。 工业时代初期,属于局部的安全认识阶段;中后期,因军事 航空、航天、原子能等工业技术发展而形成的大系统及机器系统 因而属于系统的安全认识阶段。 (知识经济时代,属于动态的安全认识阶段)。 现代高科技的发展更是喜忧掺半。人类在20世纪所创造的成 就多于19世纪前人类所创造的全部,但是20世纪人类所经受的 灾害事故比历史上任何一个时期都更惨重、更从根本上危及人类 的生存 20世纪人类经受的主要灾害重点体现在以下几个方面 1工业、矿山灾害
Chap. 2 安全科学基础理论 Basic Theory of Safety Science §2—1 安全问题及安全科学的发展历程 一、 安全问题 安全是人类生存、生产、生活和发展过程中永恒的主题。随 着科技与经济的迅猛发展，安全科学的日臻完善，安全工程类专 业已成为高等学校重点建设的学科专业之一。（近两年来，西农林、 建科大、长安大学相继开设安全工程本科专业）。 在石器时代，人类的祖先挖穴而居，栖树而息，完全是大自 然的一部分，是一种纯粹的“自然存在物”，完全依附于自然。当 时的人类，在自然界面前软弱被动，不仅承受雷、电、风暴、地 震和火灾等自然灾害的困扰，甚至野兽的侵袭也可以造成局部氏 族部落的消亡。在这一时期，人类的安全问题主要来自自然灾害， 人们一切活动受周围环境控制，处于被动适应地位。 跨入农业社会后，人类开始逐渐摆脱大自然的桎锆，但在人 类改造自然，创造人类文明的过程中，人为灾害也越来越多了起 来。在这一时期由于人类对客观世界的认识还十分肤浅；与大自 然抗争的手段也十分简单、有限；利用大自然的资源也是最基本 的——水和土。安全问题也比较简单，主要表现在自然灾害和人 为灾害。 石器时代和农业时代，属于人们无知（不自觉）的安全认识 阶段。 在工业时代，人类利用技术开发资源、制造机器，可以说技 术无处不在。技术给人类带来了文明和财富，同时也伴随着新的 灾难。 工业时代初期，属于局部的安全认识阶段；中后期，因军事、 航空、航天、原子能等工业技术发展而形成的大系统及机器系统， 因而属于系统的安全认识阶段。 （知识经济时代，属于动态的安全认识阶段）。 现代高科技的发展更是喜忧掺半。人类在 20 世纪所创造的成 就多于 19 世纪前人类所创造的全部，但是 2 0 世纪人类所经受的 灾害事故比历史上任何一个时期都更惨重、更从根本上危及人类 的生存。 20 世纪人类经受的主要灾害重点体现在以下几个方面： 1 工业、矿山灾害 人类对安全的人士却长期 落后于对生产的认识
现代工业使人们的文明程度大大提高,生产力高度发展,但 表明人们在享受技术革命 是带来现代文明的科技革命是一把“双刃剑”,不仅创造了巨大的带来的便利和适宜的同时,也 财富,而且为人类带来了前所未有的各种灾害 遭受着由它们带来的报复和惩 举世关注的日本骨痛病就是由于二次世界大战期间废弃的镉罚,如SARS、禽流感等 渣污染了土壤和稻米而造成的。经过20多年的潜伏后,1955年 到1972年间,镉渣数次危害人类,致使280人患骨痛病和128 人死亡。 汽车在为人类带来巨大经济效益和许多生活便利的同时,排 出的氮氧化物、硫化物等废气毒害了人体本身。 医药在延长人类生命消除病痛的同时,也造成了药害,并且“是药三分毒” 它的副作用还会给人类带来深远的影响;空调、冰箱为我们带来 舒适,但它释放的氯氟碳化物却破坏了大气中作为人类的保护伞 氟利昂R1可能上百年甚 臭氧层。 至上千年的影响大气层。为此 科学技术的进步在很大程度上改变了灾害的原有属性,使许我国于1992年加入了联合国 多自然灾害成为人为灾害,使许多危害程度轻的灾害上升为人类87年的蒙特利尔协议,于2010 无法控制、造成巨大损失的灾难。 年全部停止使用。 众所周知,煤炭在我国能源结构中占有举足轻重的地位,但 是煤矿开采又给我们的环境带来了巨大的灾害,导致地表沉陷、 山体滑坡、河流污染、农田毁坏等,更为严重的是,地下采矿过 程中发生的顶板灾害、冲击地压、煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、矿 井突水、煤层自燃等给采矿工作者造成了沉重的伤害。 原苏联加加林矿发生的煤与瓦斯突出,共计突出煤岩14000 多吨,瓦斯25万m3 我国发生的最大一次突出是1975年在四川三汇坝井,突出煤 岩12780t,瓦斯140万m; 世界上最大的瓦斯爆炸事故是日本帝国主义侵占我国东北期 间,辽宁本溪煤矿发生的瓦斯、煤尘爆炸,死亡1549人。 2交通运输事故 自1885年1月29日德国人本茨研制成功世界上第一辆汽车 后,给人们带来了数不尽的生活便利、经济效益和社会繁荣。然 而,它又引发出接连不断的人为灾害,使人类蒙受了难以计数的 损失 据英国官方统计:1986年英国共发生交通事故21.5万起 其中死亡人数达5400人,比1985年的死亡人数上升4%,重 伤人数为6.9万人,轻伤21.7万人。 据美国国家安全委员会统计,在美国,每11分钟就有一人死 于交通事故,每18分钟就有一人伤于交通事故,每年约有15万 人因交通事故而成为残废,有10万个家庭因交通事故而发生不
现代工业使人们的文明程度大大提高，生产力高度发展，但 是带来现代文明的科技革命是一把“双刃剑”，不仅创造了巨大的 财富，而且为人类带来了前所未有的各种灾害。 举世关注的日本骨痛病就是由于二次世界大战期间废弃的镉 渣污染了土壤和稻米而造成的。经过 20 多年的潜伏后，1955 年 到 1972 年间，镉渣数次危害人类，致使 280 人患骨痛病和 128 人死亡。 汽车在为人类带来巨大经济效益和许多生活便利的同时，排 出的氮氧化物、硫化物等废气毒害了人体本身。 医药在延长人类生命消除病痛的同时，也造成了药害，并且 它的副作用还会给人类带来深远的影响；空调、冰箱为我们带来 舒适，但它释放的氯氟碳化物却破坏了大气中作为人类的保护伞 ——臭氧层。 科学技术的进步在很大程度上改变了灾害的原有属性，使许 多自然灾害成为人为灾害，使许多危害程度轻的灾害上升为人类 无法控制、造成巨大损失的灾难。 众所周知，煤炭在我国能源结构中占有举足轻重的地位，但 是煤矿开采又给我们的环境带来了巨大的灾害，导致地表沉陷、 山体滑坡、河流污染、农田毁坏等，更为严重的是，地下采矿过 程中发生的顶板灾害、冲击地压、煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、矿 井突水、煤层自燃等给采矿工作者造成了沉重的伤害。 原苏联加加林矿发生的煤与瓦斯突出，共计突出煤岩 14 000 多吨，瓦斯 25 万 m 3； 我国发生的最大一次突出是 1975 年在四川三汇坝井，突出煤 岩 12 780 t，瓦斯 140 万 m 3； 世界上最大的瓦斯爆炸事故是日本帝国主义侵占我国东北期 间，辽宁本溪煤矿发生的瓦斯、煤尘爆炸，死亡 1549 人。 2 交通运输事故 自 1885 年 1 月 29 日德国人本茨研制成功世界上第一辆汽车 后，给人们带来了数不尽的生活便利、经济效益和社会繁荣。然 而，它又引发出接连不断的人为灾害，使人类蒙受了难以计数的 损失。 据英国官方统计：1986 年英国共发生交通事故 21.5 万起， 其中死亡人数达 5 400 人，比 1985 年的死亡人数上升 4 ％，重 伤人数为 6.9 万人，轻伤 21.7 万人。 据美国国家安全委员会统计，在美国，每 11 分钟就有一人死 于交通事故，每 18 分钟就有一人伤于交通事故，每年约有 15 万 人因交通事故而成为残废，有 10 万个家庭因交通事故而发生不 表明人们在享受技术革命 带来的便利和适宜的同时，也 遭受着由它们带来的报复和惩 罚，如 SARS、禽流感等。 “是药三分毒” 氟利昂 R11 可能上百年甚 至上千年的影响大气层。为此 我国于 1992 年加入了联合国 87 年的蒙特利尔协议，于 2010 年全部停止使用
幸 据有关职能部门统计,1987年1月至5月,我国国内道路 交通事故死亡人数为17500多人,平均不到13分钟就有一人死 于交通事故,平均21天就有2500人死于车祸。相当于每隔21 天就要发生一次震惊世界的“大灾难”一一发生在1994年1月 17日震惊全世界的洛杉矾大地震也不过死亡62人。1991年我国 道路交通事故进一步升级,全年共发生交通事故264817起,死 亡53292人,伤162019人,直接经济损失4亿3千万元人民 币。1997年交通事故死亡73861人,伤190128人,直接经济 损失18.5亿元(1998年年鉴) 目前,8名分别来自澳大利亚、美国和英国的科学家就一项 《2000年公路安全蓝图》的计划进行研究,估计在未来的15年 中,全世界将有600万人死于公路交通事故,35000万人因车祸 受伤。 自汽车问世100多年来,全世界已有2200万人死于交通事 故。现在,世界交通事故伤亡人数远远超过有史以来任何一年战 争伤亡人数,或瘟疫死亡人数。这就使安全问题随着人类科学技 术和文明程度的提高由战争、传染病转到交通、污染方面了。 3化学污染问题 当分子之谜被揭开后,人们对物质的认识达到了一个新的境 界。从此创造了许多从前所没有的东西。化学工业的诞生,大大 地促进了人类社会生产力水平的提高。但是它给人类的生存环境 也带来了巨大的破坏。它污染了空气和水源,侵蚀了土壤,扰乱 了地球的大气循环、化学循环和生物循环,使地球患上“综合不 适症”。 目前,全世界55000m3左右的淡水被污染,水污染造成的疾 病在发展中国家呈上升趋势。1980年发展中国家约3/5的人口 难以获得安全饮用水,18亿人因污染水而遭受中毒性疾病的威 胁,仅1984年10月~1987年4月期间,由于不安全饮用水和营 养不良,全球大约有6000万人死于腹泻。每天至少有2.5万人因 饮用恶质水而死亡。 由于自然环境的严重污染,人类失去了无数赖以生存的动植 物。据估计,地球上曾有过40亿种生物,现在大约只剩250万种。 由于生存环境的恶化,物种灭绝的速度越来越快。 就鸟类而言,在1600年~1900年这300年间,灭绝75种, 平均每4年灭绝一种。进入20世纪以后,每年就灭绝一种,现在 是每天灭绝一种,进而每小时灭绝一种 专家认为,现在全世界约有25000种植物和1000多个种及
幸。 据有关职能部门统计，1987 年 1 月至 5 月，我国国内道路 交通事故死亡人数为 17 500 多人，平均不到 13 分钟就有一人死 于交通事故，平均 21 天就有 2 500 人死于车祸。相当于每隔 21 天就要发生一次震惊世界的“大灾难”——发生在 1994 年 1 月 17 日震惊全世界的洛杉矾大地震也不过死亡 62 人。1991 年我国 道路交通事故进一步升级，全年共发生交通事故 264 817 起，死 亡 53 292 人，伤 162 019 人，直接经济损失 4 亿 3 千万元人民 币。1997 年交通事故死亡 73 861 人，伤 190 128 人，直接经济 损失 18.5 亿元（1998 年年鉴）。 目前，8 名分别来自澳大利亚、美国和英国的科学家就一项 《2000 年公路安全蓝图》的计划进行研究，估计在未来的 15 年 中，全世界将有 600 万人死于公路交通事故，35000 万人因车祸 受伤。 自汽车问世 100 多年来，全世界已有 2 200 万人死于交通事 故。现在，世界交通事故伤亡人数远远超过有史以来任何一年战 争伤亡人数，或瘟疫死亡人数。这就使安全问题随着人类科学技 术和文明程度的提高由战争、传染病转到交通、污染方面了。 3 化学污染问题 当分子之谜被揭开后，人们对物质的认识达到了一个新的境 界。从此创造了许多从前所没有的东西。化学工业的诞生，大大 地促进了人类社会生产力水平的提高。但是它给人类的生存环境 也带来了巨大的破坏。它污染了空气和水源，侵蚀了土壤，扰乱 了地球的大气循环、化学循环和生物循环，使地球患上“综合不 适症”。 目前，全世界 5 5000m3 左右的淡水被污染，水污染造成的疾 病在发展中国家呈上升趋势。1980 年发展中国家约 3／5 的人口 难以获得安全饮用水，18 亿人因污染水而遭受中毒性疾病的威 胁，仅 1984 年 10 月～1987 年 4 月期间，由于不安全饮用水和营 养不良，全球大约有 6000 万人死于腹泻。每天至少有 2.5 万人因 饮用恶质水而死亡。 由于自然环境的严重污染，人类失去了无数赖以生存的动植 物。据估计，地球上曾有过 40 亿种生物，现在大约只剩 250 万种。 由于生存环境的恶化，物种灭绝的速度越来越快。 就鸟类而言，在 1600 年～1900 年这 300 年间，灭绝 75 种， 平均每 4 年灭绝一种。进入 20 世纪以后，每年就灭绝一种，现在 是每天灭绝一种，进而每小时灭绝一种。 专家认为，现在全世界约有 25 000 种植物和 1000 多个种及
亚种的脊椎动物濒临灭绝的危险。物种的灭绝使遗传的多样 性遭到破坏,对人类而言,完全是一种无法弥补的损失 4大气污染间题 大约在200年前,工业革命改变了古老的农业社会,创造了 一个崭新的文明。科学技术的进步推动了社会生产力的飞速发展 人类改造自然的能力大大提高了,人与自然的关系日益深化,同 时矛盾也日益激化。首先从燃煤、燃油的工业烟囱中喷出的滚滚 浓烟,把大量的烟尘和有毒气体排向空中,导致严重的环境污染 1952年雾都伦敦,从12月5日到12月8日,低空烟雾郁积4天 不散,4000多人因此而丧生 1985年,科学家们首次发现南极上空有一个大小如美国国土 面积的臭氧层空洞,1988年北极又发现一个如格陵兰岛一样大 的臭氧层空洞。臭氧层能吸收太阳表面辐射的大量紫外线,保护 生物免遭伤害。臭氧层的耗竭便会形成空洞,在空洞下,过多的 紫外线就会辐射到地球表面,造成谷物减产,并使皮肤癌和眼疾 病患者增加。经研究发现是氟利昂等氯氟碳化物大量溢入大气的 结果,仅一个氯原子就可以破坏十万个臭氧分子。 0世纪以前高空大气中氯浓度为0.6%,而现在上升到 洪水、地震等灾害过后便 3.5%。大气除受到有毒气体污染外,还受到大量工厂排出的粉是瘟疫,由垃圾引起。 尘污染。据统计,地球上每年的降尘量达到1×10°~3.7×103t (1亿~3.7亿吨),许多工业城市每年每平方千米平均降尘量为 500t,个别城市高达1000t 5核灾害 核能的开发和利用给能源危机带来了新的希望。核反应堆在 世界各国陆续建成,在缓解能源危机的同时,也会由于失控而造 成人员伤亡,无数动植物灭绝:核能所带来的环境灾害更不能低 估。开发原子能是20世纪最令人望而生畏的遗产。 核能的可怕之处就是放射性物质的辐射物。它可以杀伤动植 物的细胞分子,破坏人体的DNA分子并诱发癌症,同时也会给下 一代留下先天性缺陷 1979年3月28日凌晨,美国三漓岛核电站发生了大量放射 性气体和气溶胶外泄事件; 986年4月26日,前苏联切尔诺贝利核电站发生了严重的 堆芯爆炸事件,巨量放射性物质随气流迅速蔓延,周围居民都不 同程度地受到核辐射,其中受到严重辐射的有237人,有的辐射 灼伤面积高达90%,共有28人死亡,24人残废。另据西方专家 估计,在今后一段时间内,前苏联将有45000人因此次事故的核
亚种的脊椎动物濒临灭绝的危险。物种的灭绝使遗传的多样 性遭到破坏，对人类而言，完全是一种无法弥补的损失。 4 大气污染间题 大约在 200 年前，工业革命改变了古老的农业社会，创造了 一个崭新的文明。科学技术的进步推动了社会生产力的飞速发展。 人类改造自然的能力大大提高了，人与自然的关系日益深化，同 时矛盾也日益激化。首先从燃煤、燃油的工业烟囱中喷出的滚滚 浓烟，把大量的烟尘和有毒气体排向空中，导致严重的环境污染。 1952 年雾都伦敦，从 12 月 5 日到 12 月 8 日，低空烟雾郁积 4 天 不散，4000 多人因此而丧生。 1985 年，科学家们首次发现南极上空有一个大小如美国国土 面积的臭氧层空洞， 1988 年北极又发现一个如格陵兰岛一样大 的臭氧层空洞。臭氧层能吸收太阳表面辐射的大量紫外线，保护 生物免遭伤害。臭氧层的耗竭便会形成空洞，在空洞下，过多的 紫外线就会辐射到地球表面，造成谷物减产，并使皮肤癌和眼疾 病患者增加。经研究发现是氟利昂等氯氟碳化物大量溢入大气的 结果，仅一个氯原子就可以破坏十万个臭氧分子。 20 世纪以前高空大气中氯浓度为 0.6 ％，而现在上升到 3.5 ％。大气除受到有毒气体污染外，还受到大量工厂排出的粉 尘污染。据统计，地球上每年的降尘量达到 1×106～ 3.7×107 t （1 亿～3.7 亿吨），许多工业城市每年每平方千米平均降尘量为 500 t，个别城市高达 1000 t。 5 核灾害 核能的开发和利用给能源危机带来了新的希望。核反应堆在 世界各国陆续建成，在缓解能源危机的同时，也会由于失控而造 成人员伤亡，无数动植物灭绝；核能所带来的环境灾害更不能低 估。开发原子能是 20 世纪最令人望而生畏的遗产。 核能的可怕之处就是放射性物质的辐射物。它可以杀伤动植 物的细胞分子，破坏人体的 DNA 分子并诱发癌症，同时也会给下 一代留下先天性缺陷。 1979 年 3 月 28 日凌晨，美国三漓岛核电站发生了大量放射 性气体和气溶胶外泄事件； 1986 年 4 月 26 日，前苏联切尔诺贝利核电站发生了严重的 堆芯爆炸事件，巨量放射性物质随气流迅速蔓延，周围居民都不 同程度地受到核辐射，其中受到严重辐射的有 237 人，有的辐射 灼伤面积高达 90 ％，共有 28 人死亡，24 人残废。另据西方专家 估计，在今后一段时间内，前苏联将有 45 000 人因此次事故的核 洪水、地震等灾害过后便 是瘟疫，由垃圾引起
污染而死于癌症。这次事故直接经济损失达80多亿卢布,并使 8万多人口的普里皮亚特城市成为一座“死城”,而且放射性物质 在高空气流的作用下,飘向瑞典、芬兰、丹麦和挪威等北欧国家 引起这些国家政府和人民的极大恐慌 6航天航空工业灾害 随着通讯与交通工具的现代化,地球变得越来越小,人们可 以在24小时内环球旅行一次,但空难、海难和车祸也使人们心有 余悸。 1974年3月,一架土耳其DC-10型飞机在巴黎坠毁,346 人遇难。同年12月,荷兰一架DC-8型飞机在斯里兰卡坠毁,191 人遇难 1977年3月,泛美航空和荷兰航空公司两架波音747飞机在 西班牙加那力群岛的洛斯罗德斯机场相撞,582人全部遇难 1980年8月19日,沙特阿拉伯一架L-1011型飞机在首都 紧急着陆时失事,死亡265人 1982年4月26日16时,从广州飞往桂林的266号飞机在桂 林上空失事,机上112人无一生还 1986年1月28日上午11时,美国弗罗里达州航天中心发射 2003年2月1日,中国农 场,美国航天飞机“挑战者”号点火升空,它载着6名机组人员历羊年初一,美国航天飞机“哥 和第一位平民宇航员一一中学教师麦考利夫,这本将是人类邀游伦比亚”在返回途中失事,机 太空历史上最光彩的一页。然而,在离地球15000m高空处,飞机上7名宇航员全部遇难 爆炸,机上7人全部遇难,航天飞机爆炸震惊了全世界,它被各 国新闻界列为1986年十大事件之首,成为航天史上的第一悲剧。 总之,全球每年约有320万人死于技术失控或失策而导致灾 难,这占各类死亡人数的5.2%,列于人类死因顺序的第三位, 并且每死亡一人就有四人留下永久性残疾,每年造成的直接经济 损失高达国民生产总值的2.5%(损失指数)。为此人类要拿出 国民生产总值3.5%用于应急救援 我国的灾害与安全问题也是比较突出的,是世界上少有的几 个灾害大国之一。森林火灾、纺织厂爆炸、空难与车祸、空气与 水的污染以及水土流失也尤为严重。我国“八五”期间每年平 均技术灾难直接经济损失300多亿元,国家每年拿450亿元用于 应急救援 这些残酷的、无情的技术灾害使人们深深地认识到:人类期 望继续领受技术益处的同时,又憎恨由其导致的恶果。随着现代 科学技术的高速发展,技术在人类的生产和生活活动中越来越变 得大规模化、普及化和复杂化。这种状况使得技术带来的益处与
污染而死于癌症。这次事故直接经济损失达 8 0 多亿卢布，并使 8 万多人口的普里皮亚特城市成为一座“死城”，而且放射性物质 在高空气流的作用下，飘向瑞典、芬兰、丹麦和挪威等北欧国家， 引起这些国家政府和人民的极大恐慌。 6 航天航空工业灾害 随着通讯与交通工具的现代化，地球变得越来越小，人们可 以在 24 小时内环球旅行一次，但空难、海难和车祸也使人们心有 余悸。 1974 年 3 月，一架土耳其 DC－10 型飞机在巴黎坠毁，346 人遇难。同年 12 月，荷兰一架 DC－8 型飞机在斯里兰卡坠毁，191 人遇难。 1977 年 3 月，泛美航空和荷兰航空公司两架波音 747 飞机在 西班牙加那力群岛的洛斯罗德斯机场相撞， 582 人全部遇难。 1980 年 8 月 19 日，沙特阿拉伯一架 L－1011 型飞机在首都 紧急着陆时失事，死亡 265 人。 1982 年 4 月 26 日 16 时，从广州飞往桂林的 266 号飞机在桂 林上空失事，机上 112 人无一生还。 1986 年 1 月 28 日上午 11 时，美国弗罗里达州航天中心发射 场，美国航天飞机“挑战者”号点火升空，它载着 6 名机组人员 和第一位平民宇航员——中学教师麦考利夫，这本将是人类邀游 太空历史上最光彩的一页。然而，在离地球 15000m 高空处，飞机 爆炸，机上 7 人全部遇难，航天飞机爆炸震惊了全世界，它被各 国新闻界列为 1986 年十大事件之首，成为航天史上的第一悲剧。 总之，全球每年约有 320 万人死于技术失控或失策而导致灾 难，这占各类死亡人数的 5.2 ％，列于人类死因顺序的第三位， 并且每死亡一人就有四人留下永久性残疾，每年造成的直接经济 损失高达国民生产总值的 2.5 ％（损失指数）。为此人类要拿出 国民生产总值 3.5 ％用于应急救援。 我国的灾害与安全问题也是比较突出的，是世界上少有的几 个灾害大国之一。森林火灾、纺织厂爆炸、空难与车祸、空气与 水的污染以及水土流失也尤为严重。我国 “八五”期间每年平 均技术灾难直接经济损失 300 多亿元，国家每年拿 450 亿元用于 应急救援。 这些残酷的、无情的技术灾害使人们深深地认识到：人类期 望继续领受技术益处的同时，又憎恨由其导致的恶果。随着现代 科学技术的高速发展，技术在人类的生产和生活活动中越来越变 得大规模化、普及化和复杂化。这种状况使得技术带来的益处与 2003 年 2 月 1 日，中国农 历羊年初一，美国航天飞机“哥 伦比亚”在返回途中失事，机 上 7 名宇航员全部遇难
恶果之间的矛盾越来越激烈和尖锐,这就迫切地需要发展一门新 的交叉科学一一安全科学 二、国内外安全科学的发展历程 1国外安全科学发展历程 16世纪,西方开始进入资本主义社会,至18世纪中叶,蒸 汽机的发明使劳动生产率空前提高,但劳动者在自己创造的机器 面前致病、致伤、致残、致死的事故与手工时期相比也显著地增 加了 起初,资本所有者为了获得最高利润率,把保障工人安全、 舒适和健康的一切措施视为不必要的浪费,甚至还把损害工人的 生命和健康,压低工人的生存条件本身看作不变资本使用上的节 约,以此作为提高利润的手段。 后来,由于劳动者的斗争和大生产的实际需要,迫使西方各 国先后颁布劳动安全方面的法律和改善劳动条件的有关规定。这 样,资本所有者不得不拿出一定资金改善工人的劳动条件。同时 需要一些工程技术人员、专家和学者研究生产过程中不安全、不 卫生的问题。从而许多国家先后出现了防止生产事故和职业病的 保险基金会等组织,并赞助建立了无利润的科研机构 如德国于1863年建立的威斯特优利亚采矿联合保险基金会 1887年建立的公用工程事故共同保险基金会和事故共同保险基 金会等:1871年德国建立了研究噪声与振动、防火与防爆、职业 危害防护理论与组织等内容的科研机构;1981年,库尔曼发表《安 全科学导论》(德文),1990年9月科隆,第一次世界安全科学大 1890年荷兰国防部支持建立了以研究爆炸预防技术与测量 仪器,以及进行爆炸性鉴定的实验室。 到20世纪初许多西方国家建立了与安全科学有关的组织和 科研机构。据1977年统计,德国建立36个,英国44个,美国 1974年最早出版《安全科 31个,法国46个,荷兰13个。从内容上看,有安全工程、卫生学文摘》杂志 工程、人机工程、灾害预防处理、预防事故的经济学、职业病理 论分析和科学防范等。美国的安全教育发展较快,到70年代末, 一部分大学设立了卫生工程、安全工程、安全管理、毒物学和安 全教育方面的硕士和博士学位。 日本在研究安全方面虽起步较晚,但发展却较快,它注重吸 收世界各国的经验和教训,在安全工程学这一科学技术层次上进 行了研究和发展 到1970年为止,日本大学增设了反应安全工程学、燃烧安
恶果之间的矛盾越来越激烈和尖锐，这就迫切地需要发展一门新 的交叉科学——安全科学。 二、国内外安全科学的发展历程 1 国外安全科学发展历程 16 世纪，西方开始进入资本主义社会，至 18 世纪中叶，蒸 汽机的发明使劳动生产率空前提高，但劳动者在自己创造的机器 面前致病、致伤、致残、致死的事故与手工时期相比也显著地增 加了。 起初，资本所有者为了获得最高利润率，把保障工人安全、 舒适和健康的一切措施视为不必要的浪费，甚至还把损害工人的 生命和健康，压低工人的生存条件本身看作不变资本使用上的节 约，以此作为提高利润的手段。 后来，由于劳动者的斗争和大生产的实际需要，迫使西方各 国先后颁布劳动安全方面的法律和改善劳动条件的有关规定。这 样，资本所有者不得不拿出一定资金改善工人的劳动条件。同时 需要一些工程技术人员、专家和学者研究生产过程中不安全、不 卫生的问题。从而许多国家先后出现了防止生产事故和职业病的 保险基金会等组织，并赞助建立了无利润的科研机构。 如德国于1863年建立的威斯特优利亚采矿联合保险基金会； 1887 年建立的公用工程事故共同保险基金会和事故共同保险基 金会等；1871 年德国建立了研究噪声与振动、防火与防爆、职业 危害防护理论与组织等内容的科研机构；1981 年，库尔曼发表《安 全科学导论》（德文），1990 年 9 月科隆，第一次世界安全科学大 会。 1890 年荷兰国防部支持建立了以研究爆炸预防技术与测量 仪器，以及进行爆炸性鉴定的实验室。 到 20 世纪初许多西方国家建立了与安全科学有关的组织和 科研机构。据 1977 年统计，德国建立 36 个，英国 44 个，美国 31 个，法国 46 个，荷兰 13 个。从内容上看，有安全工程、卫生 工程、人机工程、灾害预防处理、预防事故的经济学、职业病理 论分析和科学防范等。美国的安全教育发展较快，到 70 年代末， 一部分大学设立了卫生工程、安全工程、安全管理、毒物学和安 全教育方面的硕士和博士学位。 日本在研究安全方面虽起步较晚，但发展却较快，它注重吸 收世界各国的经验和教训，在安全工程学这一科学技术层次上进 行了研究和发展。 到 1970 年为止，日本大学增设了反应安全工程学、燃烧安 1974 年最早出版《安全科 学文摘》杂志
全工程学、材料安全工程学和环境安全工程学等四个讲座课程 继而又在研究生院设置了硕士课程。至1977年,在日本大学中开 设有关安全工程学讲座课程或学科的总计为48个,现在日本国内 与安全工程有关的大学教育系和研究机构达76个,杂志36种, 学会和协会33个。1991年1月《中国安全科学学报》创刊(劳 保学会) 由于坚持安全工程学的研究和实践,日本近20年来产业事 故频度率、死亡人数逐年下降,持续居世界最低水平,安全工程 学在日本日益受到人们的重视 2我国安全科学的发展历程 我国新中国成立后的安全科学从学科建设角度来讲,大体可 分为两个阶段 第一阶段,从建国初期到70年代末,劳动保护的行政管理和 业务监督、监察都得到了较好的发展,从中央到地方以及各类企 业都设立了专门机构并配备了相当数量的专职人员。这时期安全 科学研究和专业人才的培养教育工作刚刚起步。劳动保护方面的 即安全科学技术的研究机构,在50年代仅有劳动部劳动保护科学 研究所、卫生部劳动卫生研究所、冶金部安全技术研究所以及煤 炭科学研究院下设的部分研究室等有限的几个科研部门,科研人 员不超过千人。 第二阶段,即70年代末至今,劳动保护的行政管理和宣传教 育工作得到加强。自1980年开始,每年开展全国安全月活动,为 加强劳动保护干部的继续工程教育和生产人员的职业安全教育, 各省、市劳动部门已普遍建立劳动保护宣传教育中心,大的工业 企业还建立了劳动保护宣传教育室。到1983年全国建成安全类科 研机构31个,研究人员发展到4000余人。 高等学校安全专业教育发展速度已明显加快,到1984年7 月教育部《高等学校工科本科专业目录》下达后,全国已有6所 大学成立“安全工程”本科专业,且开设的“矿山通风与安全” 和“航空环境控制与安全救生”两个本科专业在部分院校也开始 招生。到目前为止,全国各行业设置安全工程本科专业的学校近 30余所。此外,还有21所学校设有安全工程专科教育。其分布 遍及煤炭、地质、石油、机械、化工、兵器等行业。安全工程专 业在国内已形成具有一定规模,包括学历教育(本科、硕士、博 士、博士后)、继续工程教育(安全专业人员的短期培训)、职工 安全教育和官员安全教育(任职资格安全教育和安全意识教育) 的完整教学体系 综上所述,安全科学的发展从理论上讲大体分为三个阶段:
全工程学、材料安全工程学和环境安全工程学等四个讲座课程， 继而又在研究生院设置了硕士课程。至 1977 年，在日本大学中开 设有关安全工程学讲座课程或学科的总计为 48 个，现在日本国内 与安全工程有关的大学教育系和研究机构达 7 6 个，杂志 3 6 种， 学会和协会 33 个。1991 年 1 月《中国安全科学学报》创刊（劳 保学会）。 由于坚持安全工程学的研究和实践，日本近 20 年来产业事 故频度率、死亡人数逐年下降，持续居世界最低水平，安全工程 学在日本日益受到人们的重视。 2 我国安全科学的发展历程 我国新中国成立后的安全科学从学科建设角度来讲，大体可 分为两个阶段： 第一阶段，从建国初期到 70 年代末，劳动保护的行政管理和 业务监督、监察都得到了较好的发展，从中央到地方以及各类企 业都设立了专门机构并配备了相当数量的专职人员。这时期安全 科学研究和专业人才的培养教育工作刚刚起步。劳动保护方面的， 即安全科学技术的研究机构，在 50 年代仅有劳动部劳动保护科学 研究所、卫生部劳动卫生研究所、冶金部安全技术研究所以及煤 炭科学研究院下设的部分研究室等有限的几个科研部门，科研人 员不超过千人。 第二阶段，即 70 年代末至今，劳动保护的行政管理和宣传教 育工作得到加强。自 1980 年开始，每年开展全国安全月活动，为 加强劳动保护干部的继续工程教育和生产人员的职业安全教育， 各省、市劳动部门已普遍建立劳动保护宣传教育中心，大的工业 企业还建立了劳动保护宣传教育室。到 1983 年全国建成安全类科 研机构 31 个，研究人员发展到 4000 余人。 高等学校安全专业教育发展速度已明显加快，到 1984 年 7 月教育部《高等学校工科本科专业目录》下达后，全国已有 6 所 大学成立“安全工程”本科专业，且开设的“矿山通风与安全” 和“航空环境控制与安全救生”两个本科专业在部分院校也开始 招生。到目前为止，全国各行业设置安全工程本科专业的学校近 30 余所。此外，还有 21 所学校设有安全工程专科教育。其分布 遍及煤炭、地质、石油、机械、化工、兵器等行业。安全工程专 业在国内已形成具有一定规模，包括学历教育（本科、硕士、博 士、博士后）、继续工程教育（安全专业人员的短期培训）、职工 安全教育和官员安全教育（任职资格安全教育和安全意识教育） 的完整教学体系。 综上所述，安全科学的发展从理论上讲大体分为三个阶段：
经验型阶段(事后反馈决策型):长期以来,人们认为安全 仅仅以技术形式依附于生产,从属于生产,仅仅在事故发生后进 行调查研究、统计分析并提出响应的整改措施,以经验作为科学 安全处于被动局面,人们对安全的理解与追求是自发的、模糊的 事后预测型(预期控制型):人们对安全有了新的认识,运 用事件链分析、系统过程化、动态分析与控制等方法,达到防治 事故的目的。总之,传统的安全技术建立在事故统计基础上,这 基本属于一种纯反应式的。安全科学缺乏理性,人们仅仅在各种 产业的局部领域发展和应用不同的安全技术,以至对安全规律的 认识停留在相互隔离、重复、分散和彼此缺乏内在联系的状态 综合系统论(综合对策型):认为事故是人、技术与环境的综 合功能残缺所致,安全问题的研究应放在开放系统中,建立安全 的科学性、系统性、动态性。从事故的本质中去防治事故,揭示 各种安全机理并将其系统化、理论化,变成指导解决各种具体安 全问题的科学依据。在这一阶段中安全科学不仅涉及人体科学和 思维科学,而且涉及行为科学、自然科学、社会科学等所有大的 科学门类。 由此可见,为了解决生产过程中劳动者的安全和健康,国外 对安全科学的研究已有足够的深度和广度。这说明安全科学作为 一门真正的交叉科学正日益受到越来越多的人重视。 §2-2安全科学的哲学基础 、安全与危险的统一性和矛盾性 安全与危险在所要研究的系统中是一对矛盾,它们相伴存在 安全是相对的,危险是绝对的。 安全的相对性表现在三个方面:首先,绝对安全的状态是不 存在的,系统的安全是相对于危险而言的:其次,安全标准是相 对于人的认识和社会经济的承受能力而言,抛开社会环境讨论安 全是不现实的;再次,人的认识是无限发展的,对安全机理和运 行机制的认识也在不断深化,即,安全对于人的认识而言具有相 对性 危险的绝对性表现在事物一诞生危险就存在,中间过程中, 危险势可能变大或变小,但不会消失,危险存在于一切系统的任 何时间和空间中。不论我们的认识多么深刻,技术多么先进,设 施多么完善,危险始终不会消失,人、机和环境综合功能的残缺 始终存在
经验型阶段（事后反馈决策型）：长期以来，人们认为安全 仅仅以技术形式依附于生产，从属于生产，仅仅在事故发生后进 行调查研究、统计分析并提出响应的整改措施，以经验作为科学， 安全处于被动局面，人们对安全的理解与追求是自发的、模糊的。 事后预测型（预期控制型）：人们对安全有了新的认识，运 用事件链分析、系统过程化、动态分析与控制等方法，达到防治 事故的目的。总之，传统的安全技术建立在事故统计基础上，这 基本属于一种纯反应式的。安全科学缺乏理性，人们仅仅在各种 产业的局部领域发展和应用不同的安全技术，以至对安全规律的 认识停留在相互隔离、重复、分散和彼此缺乏内在联系的状态。 综合系统论（综合对策型）：认为事故是人、技术与环境的综 合功能残缺所致，安全问题的研究应放在开放系统中，建立安全 的科学性、系统性、动态性。从事故的本质中去防治事故，揭示 各种安全机理并将其系统化、理论化，变成指导解决各种具体安 全问题的科学依据。在这一阶段中安全科学不仅涉及人体科学和 思维科学，而且涉及行为科学、自然科学、社会科学等所有大的 科学门类。 由此可见，为了解决生产过程中劳动者的安全和健康，国外 对安全科学的研究已有足够的深度和广度。这说明安全科学作为 一门真正的交叉科学正日益受到越来越多的人重视。 §2—2 安全科学的哲学基础 一、安全与危险的统一性和矛盾性 安全与危险在所要研究的系统中是一对矛盾，它们相伴存在。 安全是相对的，危险是绝对的。 安全的相对性表现在三个方面：首先，绝对安全的状态是不 存在的，系统的安全是相对于危险而言的；其次，安全标准是相 对于人的认识和社会经济的承受能力而言，抛开社会环境讨论安 全是不现实的；再次，人的认识是无限发展的，对安全机理和运 行机制的认识也在不断深化，即，安全对于人的认识而言具有相 对性。 危险的绝对性表现在事物一诞生危险就存在，中间过程中， 危险势可能变大或变小，但不会消失，危险存在于一切系统的任 何时间和空间中。不论我们的认识多么深刻，技术多么先进，设 施多么完善，危险始终不会消失，人、机和环境综合功能的残缺 始终存在
安全与危险是一对矛盾,它具有矛盾的所有特性。一方面, 双方互相反对,互相排斥、互相否定,安全度越高危险势就越小, 安全度越小危险势就越大;另一方面,安全与危险两者互相依存, 共同处于一个统一体中,存在着向对方转化的趋势。安全与危险 这对矛盾的运动、变化和发展,推动着安全科学的发展和人类安 全意识的进一步提高 二、安全科学的联系观和系统观 客观世界普遍联系的观点是唯物辩证法总的特征之一。在系 统中对安全与危险造成影响的因素很多,因果关系错综复杂,安 全科学要反映其内在规律性,必须全面地分析各要素,利用各个 学科已取得的研究成果,对开放的大系统进行分析和综合,找出 安全的客观规律和实现途径 在多种原因中要注意区分主要原因和次要原因、内因和外因、 直接原因和间接原因、客观原因和主观原因等。在全面分析因果 联系的基础上集中力量抓住事物内部的主要矛盾进行分析和研 根据安全科学自身的特点,我们必须用系统的观点进行分析 系统最大的特点是其整体性、有机性、层次性。 整体的运动特征应在比其组成要素更高的层次上进行描述, 整体的功能不等于各组成要素的性质和功能的简单叠加,而是大 于部分要素性质与功能之和,它具有其要素所不具有的性质和功 能。尤其对危险而言,一个危害因子与另一个危害因子相加不是 两个危害因子 系统的整体性是由各个要素综合作用决定的,是系统内部各 要素相互作用、相互联系产生某种协同效应。系统整体性的强弱, 要由要素之间协同作用的大小决定。 在安全领域中,各种安全和危险要素很多,叠加在一起整体 影响力会大大增加,所以为了实现系统总体功能向有利方向发展 我们必须对各要素统筹兼顾,增加安全因子的整体功能,削弱危 险因子的整体功能。决不能头痛医头、彼此隔离,那样会大大降 低系统的安全功能。 要素以一定的结构形成系统,各要素在系统中的地位会有 定的差异,尤其在复杂系统中,各要素的地位就更加复杂。如在 人的生命系统中,一根神经和一根头发在人体中的地位和对人体 的贡献大不相同。头发掉了并不影响整体,神经断了就会丧失相 应的功能,中枢神经如果出了问题,就会危及整体、危及健康与 生命
安全与危险是一对矛盾，它具有矛盾的所有特性。一方面， 双方互相反对，互相排斥、互相否定，安全度越高危险势就越小， 安全度越小危险势就越大；另一方面，安全与危险两者互相依存， 共同处于一个统一体中，存在着向对方转化的趋势。安全与危险 这对矛盾的运动、变化和发展，推动着安全科学的发展和人类安 全意识的进一步提高。 二、安全科学的联系观和系统观 客观世界普遍联系的观点是唯物辩证法总的特征之一。在系 统中对安全与危险造成影响的因素很多，因果关系错综复杂，安 全科学要反映其内在规律性，必须全面地分析各要素，利用各个 学科已取得的研究成果，对开放的大系统进行分析和综合，找出 安全的客观规律和实现途径。 在多种原因中要注意区分主要原因和次要原因、内因和外因、 直接原因和间接原因、客观原因和主观原因等。在全面分析因果 联系的基础上集中力量抓住事物内部的主要矛盾进行分析和研 究。 根据安全科学自身的特点，我们必须用系统的观点进行分析。 系统最大的特点是其整体性、有机性、层次性。 整体的运动特征应在比其组成要素更高的层次上进行描述， 整体的功能不等于各组成要素的性质和功能的简单叠加，而是大 于部分要素性质与功能之和，它具有其要素所不具有的性质和功 能。尤其对危险而言，一个危害因子与另一个危害因子相加不是 两个危害因子。 系统的整体性是由各个要素综合作用决定的，是系统内部各 要素相互作用、相互联系产生某种协同效应。系统整体性的强弱， 要由要素之间协同作用的大小决定。 在安全领域中，各种安全和危险要素很多，叠加在一起整体 影响力会大大增加，所以为了实现系统总体功能向有利方向发展， 我们必须对各要素统筹兼顾，增加安全因子的整体功能，削弱危 险因子的整体功能。决不能头痛医头、彼此隔离，那样会大大降 低系统的安全功能。 要素以一定的结构形成系统，各要素在系统中的地位会有一 定的差异，尤其在复杂系统中，各要素的地位就更加复杂。如在 人的生命系统中，一根神经和一根头发在人体中的地位和对人体 的贡献大不相同。头发掉了并不影响整体，神经断了就会丧失相 应的功能，中枢神经如果出了问题，就会危及整体、危及健康与 生命
所以,安全这个复杂的大系统中,有些要素处于主导地位和 支配地位,有些要素处于从属地位和被支配地位,应注意各要素 关系,以利于实现系统的整体安全。 、安全中的质变与量变 哲学中的量变与质变,在安全科学中表现为流变与突变。安 全科学的流变与突变现象普遍存在。在历史上人们往往只习惯于 流变,而不习惯于突变。因为流变对人的感觉不明显,而突变会 对人造成严重的冲击和伤害。 恩格斯在《自然辩证法》中研究了流变和突变的范畴,认为 流变是一种缓慢的变化过程,突变则是流变过程的中断,是质的 飞跃。流变和突变是量变和质变在自然界中的具体表现, 因此,流变和突变的范畴与量变和质变的范畴属于不同的层 次。一般说来,流变相当于量变,突变相当于质变。由此可见 无论是量变还是质变,都可能出现流变和突变两种形式,都是流 变和突变的统一。其统一性主要表现在三个方面 (1)流变与突变的相对性 作为一对对立的概念,流变与突变是相互依存的。在安全科 学的研究中,没有绝对的流变和突变。离开了流变,就无所谓突 变:离开了突变,流变也无从谈起 事实上,要把影响安全的质划分出流变和突变的界限是很困 难的,因为事物的发展总保持自身的连续性,总在一切对立概念 所反映的客观内容之间存在中间过渡环节。所以,从这个意义上 讲,一切对立都是相对的。如河流的水位总在一定的范围内变化, 没有超过河床,就什么事也不会发生:河水溢出了河床,就成了 洪水。总之,在空间规模、时间速度、结构、形态及能量变化程 度上或采取的形式上,流变与突变都只有相对意义。 (2)流变和突变的层次性 在讨论事物安全度的流变和突变时,总是联系某一具体的物 质层次。在同一物质层次上,流变和突变有其具体的表现形式, 可以进行严格地界定。在这个意义上讲不同物质层次的流变和突 变有其不同的表现形式和质的规定。某种具体的安全变化过程 在低层次可以称为突变,而在高层次则属于流变。例如人体某 器官损伤,针对小区域来说,是一次突变事件:对整个人体而言, 是综合功能的流变 (3)流变和突变的相互转化 在一定条件下,流变可以转变为突变,突变也可以转变为流 变。例如,生物演化过程是一个缓慢的流变过程,但几百年来
所以，安全这个复杂的大系统中，有些要素处于主导地位和 支配地位，有些要素处于从属地位和被支配地位，应注意各要素 关系，以利于实现系统的整体安全。 三、安全中的质变与量变 哲学中的量变与质变，在安全科学中表现为流变与突变。安 全科学的流变与突变现象普遍存在。在历史上人们往往只习惯于 流变，而不习惯于突变。因为流变对人的感觉不明显，而突变会 对人造成严重的冲击和伤害。 恩格斯在《自然辩证法》中研究了流变和突变的范畴，认为 流变是一种缓慢的变化过程，突变则是流变过程的中断，是质的 飞跃。流变和突变是量变和质变在自然界中的具体表现。 因此，流变和突变的范畴与量变和质变的范畴属于不同的层 次。一般说来，流变相当于量变，突变相当于质变。由此可见， 无论是量变还是质变，都可能出现流变和突变两种形式，都是流 变和突变的统一。其统一性主要表现在三个方面： （1）流变与突变的相对性 作为一对对立的概念，流变与突变是相互依存的。在安全科 学的研究中，没有绝对的流变和突变。离开了流变，就无所谓突 变；离开了突变，流变也无从谈起。 事实上，要把影响安全的质划分出流变和突变的界限是很困 难的，因为事物的发展总保持自身的连续性，总在一切对立概念 所反映的客观内容之间存在中间过渡环节。所以，从这个意义上 讲，一切对立都是相对的。如河流的水位总在一定的范围内变化， 没有超过河床，就什么事也不会发生；河水溢出了河床，就成了 洪水。总之，在空间规模、时间速度、结构、形态及能量变化程 度上或采取的形式上，流变与突变都只有相对意义。 （2）流变和突变的层次性 在讨论事物安全度的流变和突变时，总是联系某一具体的物 质层次。在同一物质层次上，流变和突变有其具体的表现形式， 可以进行严格地界定。在这个意义上讲不同物质层次的流变和突 变有其不同的表现形式和质的规定。某种具体的安全变化过程， 在低层次可以称为突变，而在高层次则属于流变。例如人体某一 器官损伤，针对小区域来说，是一次突变事件；对整个人体而言， 是综合功能的流变。 （3）流变和突变的相互转化 在一定条件下，流变可以转变为突变，突变也可以转变为流 变。例如，生物演化过程是一个缓慢的流变过程，但几百年来
